CANopen


Главная  >  Продукция  >  Электротехника  >  Компоненты промышленной автоматизации  >  Компоненты Industrial Ethernet  >  Характеристики некоторых протоколов  >  CANopen


В 1983 году автомобильная промышленность сформулировала свои требования к шинной системе для применения в автомобилях. Электрическая двухпроводная шина должна заменить обширную кабельную проводку для соединения электрических систем. Это было крайне необходимо, так как классическая кабельная проводка в автомобиле уже превысила длину в 2 км и массу в 100 кг. Поставленные требования в то время не могли быть удовлетворены существовавшими шинными системами. Это были, в частности, следующие требования:

  • высокий уровень невосприимчивости к электромагнитным помехам
  • способность работать в реальном режиме времени – для быстротечных процессов: зажигание и АБС и др.
  • высокая надежность
  • приемлемая цена для крупносерийного производства.

В 1985 году в качестве решения была предложена Controller Area Network (CAN). CAN-шина была совместно разработана фирмами Robert Bosch и INTEL Semiconductor. Кроме автомобильной промышленности, CAN нашла широкое применение в системах автоматизации. В наши дни CAN с успехом применяется в мобильных
системах, в качестве внутренней системы обмена данными в машинах и установках, в промышленной автоматизации, на нижних уровнях автоматизации процессов, в системах управления инфраструктурой
зданий и пр.

Организация пользователей CiA (CAN в автоматизации) возникла в 1992 году и включает свыше 200 производителей и пользователей устройств автоматизации, датчиков, приводных устройств, программного обеспечения и поставщиков услуг [Trum95]. Шина CAN включена в международный стандарт ISO 11898, т.е.
является открытой шинной системой.

Широкая распространенность CAN обусловлена, помимо эксплуатационных характеристик, наличием крайне дешевых коммутационных цепей вследствие гарантированных в автомобильной промышленности высоких объемов выпуска [Law2/97].

Характеристики:

  • линейная структура (с пассивным шинным сопряжением
  • число устройств-участников ограничено только производительностью активных модулей
  • расширение системы зависит от скорости передачи: 40 м при 1 Мбит/с; 1000 м при 50кбит/с
  • среда передачи: витой двухжильный кабель с нагрузочным резистором, оптическое волокно
  • объектно-ориентированные сообщения, широковещательная и многоадресная рассылка, проверка приема
  • сети с несколькими ведущими устройствами (Master)
  • доступ к шине посредством побитного арбитража согласно методу CSMA/CA; возможность работы в реальном времени для высокоприоритетных сигналов
  • максимальная скорость передачи 1Мбит/с
  • очень высокий уровень безопасности данных (HD=6); обнаружение и сигнализация ошибок, автоматическое отключение неисправных станций (Node Guarding)
  • протокол поддерживают различные микросхемы и микроконтроллеры
  • открытая система (ISO 11898 и CiA DS 301)